[发明专利]麦根酸类的高效制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及麦根酸类的高效且步骤少的制造方法。

背景技术

缺铁是当今世界上最普遍的人类营养问题，无论在发达国家还是在发展中国家，均有很多人存在缺铁问题。人也从农作物中获取必需的铁。但往往农作物不能从土壤吸收足够量的铁，缺乏叶绿素生物合成中起催化作用的铁，引起失绿、产量低、以及营养质量下降。遗憾的是，几乎所有农作物仅含有少量生物学上可利用的铁。而且，土壤中可利用的铁少会限制植物生长，导致产量下降。据说世界上约三分之一的土壤为潜在性铁缺乏地带。使植物对铁的吸收下降的原因不仅仅是因为铁少。例如，土壤中铁的生物学利用能力尤其受高pH(碱性)的影响。即，在碱性土壤中，铁离子以不溶于水的氢氧化铁[Fe(OH)₃]形式存在，因此，植物不能由根吸收充足的铁分。针对此问题，禾本科植物分泌被称为植物铁载体(phytosiderophore)的金属螯合剂麦根酸，使3价不溶态铁变为可溶的麦根酸铁络合物，由根吸收该铁络合物，从而可以获得铁(参照非专利文献1。)。麦根酸是1978年最先从缺铁大麦的根部分离并结构鉴定得到的与铁螯合的物质(参照非专利文献2。)。麦根酸是由氮杂环丁烷羧酸单元、天冬氨酸单元以及苹果酸单元经还原性结合而成的化合物，近年来已分离出从小麦分离的2’-脱氧麦根酸(参照非专利文献3。)等各种麦根酸类似物(参照非专利文献4。)，它们统称为麦根酸类。

今后，使用麦根酸类的研究或应用将进一步拓展，但这些麦根酸类难以大量获得。麦根酸类的制造例，如最早由Ohfune等在1981年报道的关于2’-脱氧麦根酸的制造(参照非专利文献5。)，同时期由Fushiya等报道了2’-脱氧麦根酸的其他制造方法(参照非专利文献6。)。之后，在1986年Hamada等报道了麦根酸的制造方法(参照非专利文献7。)。其后，Matsuura等报道了进一步简化改良后的麦根酸的制造方法(参照非专利文献8。)。而且，在2001年Miyakoshi等报道了2’-脱氧麦根酸及麦根酸类的前体烟草胺(3”位羟基被氨基取代后的物质)的高效制造方法(参照非专利文献9。)。由于该Miyakoshi等的高效制造方法的确立，由长谷川香料株式会社开始向市场出售烟草胺，使多数研究人员可容易地购得。最近，Singh等报道了2’-脱氧麦根酸的高效制造方法(参照非专利文献10。)。若采用该方法，对构成麦根酸的氮杂环丁烷羧酸单元、天冬氨酸单元以及苹果酸单元这三个单元中的氮杂环丁烷羧酸单元不进行保护，即可合成2’-脱氧麦根酸。此后，从2005年末开始由加拿大的TRC Inc.向市场出售2’-脱氧麦根酸。

非专利文献1：Marschner，H等，J.Plant Nutr.，1986年，第9卷，p.695-713

非专利文献2：Takemoto，T等，Proc.Japan Acad.，1978年，第54-B卷，p.469-473

非专利文献3：Nomoto，K等，Chimia，1981年，第7卷，p.249-250

非专利文献4：Ma，J.F.，Nomoto，K，Physiol.Plant.，1996年，第97卷，p.609-617

非专利文献5：Ohfune，Y.等，J.Am.Chem.Soc.，1981年，第103卷，p.2409-2410.

非专利文献6：Fushiya，S.等，Chem.Lett.，1981年，p.909-912

非专利文献7：Hamada，Y.，Shioiri，T.等，J.Org.Chem.，1986年，第51卷，p.5489-5490

非专利文献8：Matsuura，F.等，Tetrahedron，1993年，第49卷，p.8211-8222.

非专利文献9：Miyakoshi，K.等，Tetrahedron，2001年，第57卷，p.3355-3360.

非专利文献10：Singh，S.等，Tetrahedron Lett.，2005年，第46卷，p.1419-1421

发明内容

麦根酸类在植物铁吸收机制的阐明研究中被作为非常重要的工具使用。而且，麦根酸类由于其铁螯合能力，具有作为代替EDTA的安全金属螯合剂、作为对动植物缺铁症有效的手段在健康食品、化妆品或肥料等领域中应用的潜在可能性。因此，麦根酸类的制造方法的改善很重要。

迄今为止已报道的制造方法中，均对制造中间体进行分离精制，这些操作不仅需要大量劳动力和时间，还使收率下降。